Спосіб сорбітизації дроту

Спосіб сорбітизації дроту, що включає аустенізацію, короткочасне переохолодження, термостатування й охолодження повільнорухомим повітрям, який відрізняється тим, що термостатування здійснюють при температурі вище Асі на 3050°С, протягом часу, що не викликає виділення надлишкових фаз, а охолодження після термостатування здійснюють зі швидкістю 10-15°С/с до температури 650-575°С Винахід відноситься до галузі чорної металурги, а більш конкретно - до виробництва дроту і може бути використаний при одержанні сорбітної структури у високоміцному дроті - струнному, арматурному, канатному, пружинному та іншому на сталедротових заводах чи у спеціалізованих підрозділах по виробництву дроту інших підприємств Відомий спосіб одержання сорбітної структури в сталевому дроті, переважно у катанці і передільному дроті діаметром більш ніж 4 мм, здійснюваний в агрегаті для патентування сталевого дроту, що включає аустенітизацію, переохолодження водою і повітрям в область нестійкого аустеніту і витримку у ванні з розплавом солі (Патент РФ №1782245 кл С21D9/64, опубл 15 12 92 р) Недоліком цього способу є необхідність використання розплаву солі, що невиправдано з економічної й екологічної сторони, а також з погляду техніки безпеки, крім того, цим способом обробляються тільки товсті дротові заготівлі Найбільш близьким аналогом по технічній суті до способу, що заявляється, є спосіб безсольової сорбітизації, що включає аустенітизацію, короткочасне переохолодження водою чи водяними розчинами солей в область температур (т Асі-Мн) з наступним термостатуванням при цих температурах або охолодженням повільнорухомим повітрям (Алімов В І Безсольова сорбітизація дроту // Сб наукових робіт Донецького державного технічного університету Металургія Вип 1 - Донецьк, ДонГТУ, 1999-159с-С 129-138) Ознаками найближчого аналога, що збігаються з істотними ознаками пропонованого способу сорбітизації дроту, є аустенітизація, короткочасне переохолодження, термостатування й охолодження повільно рухомим повітрям Недоліком способу по найближчому аналогу є те, що через малу СТІЙКІСТЬ переохолодженого аустеніту, при переохолодженні в область температур (т Асі-Мн) відбувається частковий розпад аустеніту перед термостатуванням і, як наслідок виходить неоднорідна по перетину дроту структура, що знижує и деформуємість і властивості в готовому стані Крім того, при швидкому переохолодженні до температур термостатування через знижені температури, що лежать нижче 550-600°С, формується підвищений рівень зональних напруг, що приводить до більш раннього одержання тріщин при ВОЛОЧІННІ дроту і зниженню механічних властивостей готового дроту В основу пропонованого винаходу поставлена задача такого удосконалення способу сорбітизації дроту, що дозволило б одержати однорідну сорбітну структуру по перетину дротової заготівки і знизити рівень зональних термічних напруг, за рахунок чого підвищити механічні властивості, шляхом 1 ю о (О 60757 на рисунку), потім короткочасно переохолоджують, оптимізацм режиму термостатування і наступного наприклад, розпиленою водою, при цьому поверхохолодження повільнорухомим повітрям з регланя охолоджується більше , чим серцевина Потім ментацією параметрів охолодження вплив сильного охолоджувача припиняють і темПоставлена задача вирішується тим, що в пература поверхні підвищується за рахунок зниспособі сорбітизації дроту, що включає аустенітиження температури серцевини (вирівнювання темзацію, короткочасне переохолодження, термостаператури) Далі дріт термостатують (6) при тування й охолодження повільнорухомим повіттемпературах вище Асі на 30-50°С протягом часу, рям, згідно винаходу термостатування здійснюють що не викликає виділення надлишкових фаз, що при температурі вище Асі на 30-50°С протягом визначається положенням лінії 7 По закінченні часу, що не викликає виділення надлишкових фаз, термостатування дріт прохолоджують зі швидкістю а охолодження після термостатування повільнору10-15°С/с (крива 8), наприклад, повільнорухомим хомим повітрям здійснюють зі швидкістю 10-15°С/с повітрям, до температур 650-575°С, що лежать на до температури 650-575°С ЛІНІЯХ 9, 10 початку і кінця розпаду переохолоджеЗавдяки термостатуванню при температурі ного аустеніту Після закінчення розпаду аустеніту вище Асі на 30-50°С відбувається вирівнювання в сорбітну структуру охолодження по пропоноватемператури по перетину переохолодженої оброному винаходу не регламентується блюваної дротової заготівки, так що запобігається формування високих термічних напруг, а наступне Приклад Пропонований спосіб сорбітизації охолодження зі швидкістю, що заявляється, достадроту здійснювали на сталі вмістом, мас % 0,92 тнє для одержання структури, формує мінімальний С, 0,14 Si, 0,51 Мп, 0,015 Си, 0,15 Ni, 0,019 S, рівень внутрішніх напружень Дріт з такої заготівки 0,017 Р, призначеної для виготовлення струнного краще деформується без утворення тріщин і має дроту Критична точка Асі для цієї сталі по довідбільш високі механічні властивості ковим даним складає 740°С Діаметр вихідної дротової заготівлі дорівнював 3,5 мм Обробку провоТермостатування нижче Асі можливо, але воно дили у лабораторних умовах вимагає більш глибокого попереднього переохолодження дроту, а, отже, можливий попередній Дана сталь є заевтектоідною і в ній можливо частковий розпад короткочасно переохолодженого виділення надлишкового цементиту, для признааустеніту, збільшення ступеня неоднорідності чення пропонованого режиму сорбітизації корисотриманої структури і збільшення рівня внутрішніх тувалися діаграмою ізотермічного розпаду близьнапружень кої по складу сталі У9 (А А Попов, Л Е Попова Изотермические и термокинетические диаграммы Термостатування вище Асі більш ніж на 30распада переохлодженного аустенита Справоч50°С приводить до підвищення СТІЙКОСТІ аустеніту, ник термиста Изд 2-е- М Металлургия, 1965 так що наступне охолодження зі зазначеними 495 с - С 335, диаграмма 426) швидкостями може привести до часткового утворення грубопластинчастого перліту, що знижує Дротову заготівку діаметром 3,5мм піддавали якість сорбітизації дроту аустенітизацм з нагрівом до 880-900°С, короткочасно переохолоджували розпиленою водою протяПри охолодженні після Термостатування при гом 0,9с, тривалість вирівнювання склала 2,8с, зазначеній температурі зі швидкістю менш 10°С/с потім м витримують у термостаті при температурі частина аустеніту розпадається також з утворентАсі+30-50°С=740+30-50=770-790°С протягом 8с і ням грубопластинчастого перліту, при охолоджендалі охолоджували зі швидкістю 13-15°С/с до темні зі швидкістю вище 15°С/с можливо утворення ператури 650-630°С, потім 10-12°С/с до темпераструктури верхнього бейніта, що знижує властивотури порядку 600-620°С, кінцеве охолодження на сті дроту повітрі було неконтрольованим Якщо охолодження зі зазначеними швидкостями перервати вище 650°С і далі охолоджувати Контролювали структуру по перетину і механіповільніше, то також утвориться грубопластинчасчні властивості зразків сорбітизованої пропоноватий перліт, якщо прохолоджувати швидше меж, що ним способом заготівки Потім и протягнули вхозаявляються, то частково може вийти бейнітна лодну на дріт діаметром 1,35мм, при цьому ступінь структура До температури 575°С розпад аустеніту холодної деформації склала 85% На дроті контв сорбітну структуру закінчується і тому нижче цієї ролювали механічні властивості (таблиця) температури регламентація швидкості нецелеобДля порівняння обробляли дріт по режиму разно найближчого аналога Здійснення способу сорбітизації дроту поясЯк видно з таблиці, після сорбітизації по пронюється схемою на рисунку Спосіб сорбітизації понованому винаходу виходить більш висока оддроту містить стадії аустенітизацм 1, переохолонорідність структури і твердість по перетину і дження 2 поверхні, переохолодження 3 серцевини, більш високий комплекс механічних властивостей вирівнювання 4 і 5 температури поверхні і серцеЗа ДСТУ 15598-70 на дріт сталевий струнний вини ВІДПОВІДНО, Термостатування 6, протягом дріт діаметром 1,35мм повинна мати ов не менш часу не перевищуючого час 7 виділення надлиш2450МПа, умовна межа пружності - не менш кових фаз, охолодження 8 з розпадом при темпе1130МПа, а число скручувань двох поруч складературах, обумовлених ЛІНІЯМИ 9 і 10 них дротів пк не менш 18 Як видно, дріт, виготовСпосіб сорбітизації дроту здійснюють таким лений пропонованим способом задовольняє цим чином Дріт з вуглецевих сталей зі змістом вуглевимогам цю 0,06-1,05мас % у виді дротової заготівки діаметром 2,5-5,0мм піддають аустенітизацм (позиція 1 60757 Таблиця Мікроструктура і властивості струнного дроту, обробленого пропонованим способом у порівнянні з найближчим аналогом Мікроструктура ', % Спосіб Пропонований Твердість, HRC Поверхня Поверхня Серцевина ЗО 29 26,5 28 Серцевина С-95, ТП5 С-90, ТППо найближ- С-85 ЗП5 ГП-4, Цчому аналогу 15 1 С-100 Механічні властивості Заготівля 0 3,5 мм Дріт о 1,35 мм Умовна межа пружності, МПа Пк**1 5, % Ф, % 1430 9 32 2505 1143 25 1380 9,5 31 2420 1121 24 ст в. МПа ст в. МПа *) С - сорбіт, ТП - тонкопластинчастий перліт, ЗП - зернистий перліт, ГП - грубопластинчастий перліт, Ц структурно-свободний цементит, цифри показують долю структурних складових в %, **) пк - число скручувань двох поруч складених дротів Комп'ютерна верстка Н Кураєва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119